KR100412836B1

KR100412836B1 - 자동차의 회전형 쇽 업소버장치

Info

Publication number: KR100412836B1
Application number: KR10-2001-0042104A
Authority: KR
Inventors: 김선평
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-12-31
Also published as: KR20030006390A

Abstract

본 발명은 자동차의 회전형 쇽 업소버장치에 관한 것으로, 주행중 노면으로부터 차체로 전달되는 진동을 감쇠시키는 쇽 업소버가 차체와 현가아암 사이에 수평한 방향으로 설치되어 직선운동이 아닌 회전운동으로 감쇠력을 발휘할 수 있도록 구성하여, 현가아암의 설계시 형상의 자유도를 향상시킬 수 있게 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 현가아암에 대해 수평한 방향으로 배치됨과 더불어 현가아암의 거동과 동일한 방향으로 거동하는 현가아암측 장착부재(20)와, 이 현가아암측 장착부재(20)와 내부에 밀폐공간을 형성하도록 결합됨과 더불어 차체에 고정되는 차체측 장착부재(30), 상기 밀폐공간내에서 현가아암의 거동에 따라 함께 거동하도록 상기 현가아암측 장착부재(20)에 결합된 선회부재(20d), 상기 밀폐공간내에서 상기 차체측 장착부재(30)내에 결합되어 상기 선회부재(20d)와 함께 내부공간을 분할함과 더불어 부재를 관통하는 오리피스(30e)를 갖춘 밸브몸체부(30c) 및, 상기 밀폐공간내에서 선회부재(20d)와 밸브몸체부(30c)에 의해 분할된 공간으로 각각 충전된 고압의 압축가스(G)와 작동유(O)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 회전형 쇽 업소버장치{rotational shock absorber for automotive vehicle}

본 발명은 자동차의 회전형 쇽 업소버장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노면으로부터 차체로 전달되는 진동을 감쇠시키는 쇽 업소버를 차체와 현가아암 사이에 수평한 방향으로 설치시켜 현가아암의 설계시 형상의 자유도를 향상시킬 수 있도록 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치는 차축과 차체 사이를 연결하여 주행중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 적재된 화물의 손상을 방지하면서 승차감을 향상시키도록 하는 장치로서, 이는 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링과, 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽 업소버 및, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 바아 등으로 구성된다.

여기서 노면으로부터 받는 충격을 완화시키는 상기 섀시 스프링은 승용차의 경우에는 대부분 코일스프링이지만, 중형 이상의 상용차에서는 주로 판스프링을 사용하고 있는 실정이다.

또한, 상기 현가장치는 이를 구성하는 현가아암의 형상 등에 따라 맥퍼슨식과 위시본식, 트레일링 링크식, 멀티 링크식 등이 다양한 형태로 구분될 수 있다.

그리고, 상기 쇽 업소버는 주행중 차량의 범프 및 리바운드 운동시 스프링 상부질량에 대한 댐퍼 역할을 하는 것으로, 맥퍼슨식을 비롯하여 다향한 형태의 현가장치에 사용되고 있는 실정이며, 이의 구성은 크게 직립구조의 실린더와, 이에 내장되는 피스톤 및, 상기 실린더와 피스톤측에 구비된 밸브, 그리고 상기 실린더내에 봉입되는 작동유체를 포함하여 이루어진다.

그런데, 상기와 같은 쇽 업소버는 차량에 직립한 상태에서 일측 선단이 차체에 장착됨과 더불어 타측 선단이 스트럿형 현가장치에서는 너클측에, 그외의 현가장치에서는 로어아암측에 장착되는 데, 이 경우 상기 쇽 업소버는 구조적으로 현가장치의 주변 부품, 예컨대 현가아암들과의 간섭을 회피하는 경로로 하여 설치되어야만 한다.

따라서, 상기 쇽 업소버가 필요한 현가장치에서는 현가아암과 쇽 업소버 사이의 간섭을 배제하기 위한 설계를 해야 하므로, 현가아암의 설계시 많은 제약조건이 수반되어 설계의 자유도가 떨어지는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 주행중 노면으로부터 차체로 전달되는 진동을 감쇠시키는 쇽 업소버가 차체와 현가아암 사이에 수평한 방향으로 설치되어 직선운동이 아닌 회전운동으로 감쇠력을 발휘할 수 있도록 구성하여, 현가아암의 설계시 형상의 자유도를 향상시킬 수 있게 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현가아암에 대해 수평한 방향으로 배치됨과 더불어 현가아암의 거동과 동일한 방향으로 거동하는 현가아암측 장착부재와, 이 현가아암측 장착부재와 내부에 밀폐공간을 형성하도록 결합됨과 더불어 차체에 고정되는 차체측 장착부재, 상기 밀폐공간내에서 현가아암의 거동에 따라 함께 거동하도록 상기 현가아암측 장착부재에 결합된 선회부재, 상기 밀폐공간내에서 상기 차체측 장착부재내에 결합되어 상기 선회부재와 함께 내부공간을 분할함과 더불어 부재를 관통하는 오리피스를 갖춘 밸브몸체부 및, 상기 밀폐공간내에서 선회부재와 밸브몸체부에 의해 분할된 공간으로 각각 충전된 고압의 압축가스와 작동유를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 회전형 쇽 업소버의 설치상태를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 회전형 쇽 업소버의 구성을 도시한 확대 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 회전형 쇽 업소버의 종단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-회전형 쇽 업소버 12-어퍼아암

14-로어아암 16-너클아암

20-현가아암측 장착부재 20a-마운팅 부시측 연결부

20b-플랜지부 20c-회전축

20d-선회부재 30-차체측 장착부재

30a-하우징 30b-플랜지부

30c-밸브몸체부 30d-체결용 브라켓

30e-오리피스

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 회전형 쇽 업소버의 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 회전형 쇽 업소버의 구성을 도시한 확대 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 회전형 쇽 업소버의 종단면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 차량의 현가장치에서 어퍼아암(12)과 로어아암(14)이 마운팅 부시(B)를 매개로 각각 차체측에 결합되고, 너클아암(16)이 상기 어퍼아암(12)과 로어아암(14)의 대향되는 외측 선단에 회전가능하게 결합되며, 상기 너클아암(16)에는 차륜의 장착을 위한 스핀들(16a)이 구비되어 있다.

그리고, 상기 로어아암(14)측 마운팅 부시(B) 사이에는 회전형 쇽 업소버(10)가 설치되어 있는 바, 이 회전형 쇽 업소버(10)는 양측 선단이 로어아암(14)의 마운팅 부시(B)측에 결합되고, 대략 중앙부위가 차체측에 고정된다.

또한, 상기 회전형 쇽 업소버(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로어아암(14)측에 고정되는 현가아암측 장착부재(20)와, 차체측에 고정되는 차체측 장착부재(30)로 이루어지는 바, 상기 현가아암측 장착부재(20)와 차체측 장착부재(30)는 각각 상호간의 회전운동에 의해 감쇠력의 구현을 도모하도록 구성된다.

이를 위해, 상기 현가아암측 장착부재(20)는 로어아암(14)의 마운팅 부시(B)측에 각각 고정되는 한 쌍의 연결부(20a)와, 이 연결부(20a)의 일측 선단에 형성된 플랜지부(20b), 상기 연결부(20a) 사이에 결합되어 한 쌍의 연결부(20a)를 일체화시키는 회전축(20c) 및, 이 회전축(20c)의 중간부위에 단면이 부채꼴 형상으로 형성되어 일체로 회동되도록 결합되는 선회부재(20d)로 이루어진다.

그리고, 상기 차체측 장착부재(30)는 상기 선회부재(20d)를 내부에 긴밀하게 감싸는 원통형상의 하우징(30a)과, 이 하우징(30a)의 양단에서 상기 연결부(20a)의 외주로 밀착되어 내부의 공간을 밀폐시키는 플랜지부(30b), 상기 하우징(30a)의 내벽에서 단면이 부채꼴 형상으로 형성됨과 더불어 선회부재(20d)와 대향되는 위치에서 고정되는 밸브몸체부(30c), 상기 하우징(30a)의 외주에 일체로 고정되어 차체측 장착부재(30)를 차체측에 고정시켜 주기 위한 체결용 브라켓(30d), 상기 밸브몸체부(30c)를 관통하여 다수개로 구비된 오리피스(30e)로 이루어진다.

여기서, 상기 현가아암측 장착부재(20)의 플랜지부(20b)와 상기 차체측 장착부재(30)의 플랜지부(30b)는 각각 하우징(30a)의 내부공간을 밀폐시키도록 형성됨과 더불어, 상기 하우징(30a)의 내부에는 선회부재(20d)와 밸브몸체부(30c)를 중심으로 양측으로 각각 분할되어 형성되는 밀폐공간에 각각 고압의 압축가스(G)와 작동유(O)가 충전되어 있다.

따라서, 주행중 노면으로부터 전달되는 하중에 의해 상기 로어아암(14)이 마운팅 부시(B)를 중심으로 상하방향으로 범프 및 리바운드 운동을 하게 되면, 상기 마운팅 부시(B)측에 고정된 현가아암측 장착부재(20)의 연결부(20a)도 일체로 회동하게 되고, 이 연결부(20a)의 회동에 의해 이에 결합된 회전축(20c)도 일체로 회동하게 되며, 이 회전축(20c)의 회동에 따라 이에 결합된 선회부재(20d)가 상기 차체측 장착부재(30)의 하우징(30a)내에서 일체로 회동하게 된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 주행중 상기 로어아암(14)이 범프 및 리바운드 운동을 하게 되면, 상기 회전축(20c)과 선회부재(20d)가 일체로 회동하면서 상기 하우징(30a)내 작동유(O)가 봉입된 밀폐공간의 체적을 축소시키게 되고, 이에 따라 상기 하우징(30a)내에 봉입된 작동유(O)는 가압되어진다.

이는, 상기 현가아암측 장착부재(20)의 선회부재(20d)가 로어아암(14)의 거동과 동일한 방향으로 일체로 선회함에 반해, 상기 차체측 장착부재(30)의 밸브몸체부(30c)는 하우징(30a)과 함께 차체측에 고정되어 있기 때문에 가능한 것이다.

이어, 상기 선회부재(20d)에 의해 가압된 작동유(O)는 상기 하우징(30a)의 내벽에 고정된 밸브몸체부(30c)에 형성된 오리피스(30e)를 지나면서 감쇠력을 부여받게 된다.

이때, 상기 밸브몸체부(30c)의 오리피스(30e)를 지나 압축가스(G)가 봉입된 밀폐공간으로 유입되는 작동유(O)는 압축가스(G)를 더욱 더 압축하게 된다.

한편, 상기 로어아암(14)의 거동자세가 반대방향으로 선회되면, 상기 회전축(20c)과 선회부재(20d)는 반대방향으로 회동하게 되고, 이때 상기압축가스(G)가 봉입된 밀폐공간에 있는 작동유(O)는 다시 하우징(30a)의 내벽에 고정된 밸브몸체부(30c)의 오리피스(30e)를 지나 작동유(O)가 봉입된 밀폐공간으로 귀환하게 된다.

이와 같이 주행중 상기 로어아암(14)이 범프 및 리바운드 운동을 하는 경우에 상기 회전형 쇽 업소버(10)의 현가아암측 장착부재(20)는 차체측 장착부재(30)에 대해 회동하게 되고, 이 현가아암측 장착부재(20)의 회동운동에 따라 상기 차체측 장착부재(30)의 하우징(30a)내에서는 작동유(O)를 밸브몸체부(30c)의 오리피스(30e)를 지나도록 하는 유동이 수반되므로, 감쇠력을 발휘할 수 있게 된다.

한편, 상기의 회전형 쇽 업소버(10)의 구성에 있어 차체측 장착부재(30)의 하우징(30a)내에 구비되는 밸브몸체부(30c)는 하우징(30a)내에서 하측에 위치하는 것이 바람직한 바, 이는 상기 현가아암측 장착부재(20)가 주행중 로어아암(14)의 거동자세와 동일한 방향으로 회동함에 따라 선회부재(20d)가 회동하는 경우에 있어 이 회동되는 선회부재(20d)에 의해 가압되어 압축가스(G)가 봉입된 밀폐공간으로 유입된 작동유(O)가 로어아암(14)의 복원회동시 원활하게 작동유(O)가 봉입된 원래의 밀폐공간으로 복귀할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 상기 하우징(30a)내에 분할되게 봉입되는 압축가스(G)와 작동유(O) 사이에는 비중량의 차이가 있으므로, 상기 작동유(O)가 압축가스(G)가 봉입된 밀폐공간으로 유입과 유출시 압축가스(G)가 작동유(O)에 혼합되어 작동유(O)가 봉입된 공간으로 유입되지 않도록 하기 위함이다.

따라서, 상기와 같이 로어아암(14)측에 마운팅 부시(B) 사이로 차체에 수평한 방향을 따라 회전형 쇽 업소버(10)가 설치되면, 종래 수직한 형태의 쇽 업소버를 설계하는 경우에 비해 상기 어퍼아암(12) 및 로어아암(14)과 같은 현가아암의 설계시 쇽 업소버와의 간섭을 고려하지 않아도 되므로, 설계상의 제약조건이 많이 줄어들 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 회전형 쇽 업소버장치에 의하면, 현가아암측에 수평한 방향으로 설치되는 회전형 쇽 업소버(10)는 수직형으로 배치되는 쇽 업소버에 비해 주변의 현가아암과의 불필요한 간섭을 배제할 수 있으며, 이는 현가아암의 설계시 자유도의 증진을 도모하게 되는 것이다.

또한, 주행중 현가아암의 범프 및 리바운드 운동에 따라 선회하는 현가아암측 장착부재(20)와 차체측에 고정되는 차체측 장착부재(30) 사이의 상대회동을 매개로 차체측에 고정된 밸브몸체부(30c)의 오리피스(30e)내로 작동유(O)의 유출/유입을 도모함으로써, 이로부터 정상적인 감쇠력의 구현이 가능해지므로 차체로 전달되는 진동을 충분히 감쇠시키는 제 기능을 다 할 수 있게 된다.

Claims

현가아암에 대해 수평한 방향으로 배치됨과 더불어 현가아암의 거동과 동일한 방향으로 거동하는 현가아암측 장착부재(20)와,

이 현가아암측 장착부재(20)와 내부에 밀폐공간을 형성하도록 결합됨과 더불어 차체에 고정되는 차체측 장착부재(30),

상기 밀폐공간내에서 현가아암의 거동에 따라 함께 거동하도록 상기 현가아암측 장착부재(20)에 결합된 선회부재(20d),

상기 밀폐공간내에서 상기 차체측 장착부재(30)내에 결합되어 상기 선회부재(20d)와 함께 내부공간을 분할함과 더불어 부재를 관통하는 오리피스(30e)를 갖춘 밸브몸체부(30c) 및,

상기 밀폐공간내에서 선회부재(20d)와 밸브몸체부(30c)에 의해 분할된 공간으로 각각 충전된 고압의 압축가스(G)와 작동유(O)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치.
제 1 항에 있어서,

상기 현가아암측 장착부재(20)는 현가아암측과 결합되는 마운팅 부시(B)에 고정되는 연결부(20a)와, 이 연결부(20a)에 일체로 결합됨과 더불어 상기 선회부재(20d)를 결합지지하는 회전축(20c)을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의회전형 쇽 업소버장치.
제 1 항에 있어서,

상기 차체측 장착부재(30)는 내부에 선회부재(20d)를 수용함과 더불어 밀폐공간을 형성하는 하우징(30a)과, 이 하우징(30a)의 양측 선단에서 상기 현가아암측 장착부재(20)와의 기밀을 위해 연결부(20a)의 외주를 감싸도록 형성된 플랜지부(30b)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치.
제 3 항에 있어서,

상기 현가아암측 장착부재(20)의 연결부(20a)는 차체측 장착부재(30)의 플랜지부(30b)와 기밀을 위해 하우징(30a)의 내벽으로 연장절곡된 플랜지부(20b)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치.
제 3 항에 있어서,

상기 현가아암측 장착부재(20)의 하우징(30a) 외부에는 차체와의 결합을 위한 체결용 브라켓(30d)이 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브몸체부(30c)는 하우징(30a)을 형성하는 밀폐공간내에서 하측에 위치되어, 상기 하우징(30a)내에서 분할되게 봉입된 압축가스(G)와 작동유(O)를 서로 혼합되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 회전형 쇽 업소버장치.